三相交流から単相交流をとる３種類の方法についてわかりやすく解説 電験などにも

[@山寺一郎]

退役エンジニアです。良い内容の動画でした。惜しむらくは電力料金の視点が抜けてます。三相から例えば R-Sの単相を取り出すと、現代の計量メータでは、その R-S相の電力が S-T、T-R相にも使われている解釈で課金されてしまい不経済なのです。

[@tkhr716]

ほんと？てかどこの負荷で電力計測する想定で話してんの？線間rs？それとも三相？前提がないから全く根拠がない主張なんだけど

[@ムロフチ]

似た話を聞いたことがありますね、力率と皮相電力の話だったかな。
外国では有効電力ではなくて皮相電力で電気代が計算されるから、昔から力率の意識が高かったみたいな。

[@山寺一郎]

@ムロフチ 日本の電力会社でも「力率割引」あります。大口需要家向け料金プランに載ってますよ

[@忍田学]

S-T、T-Rで電灯負荷取れば無料って事？

[@pokochon3504]

団塊の世代の電気工学科学生でした。
この動画で、忘れていたことを、思いだしました。

[@HyperSnowCat]

良くまとまっている良い説明資料だと思います。
ただ、現実には、各家庭に分配されている単相交流２００Ｖ／１００Ｖは、電力会社の柱上変圧器にて、三相６６００Ｖ（場所によっては３３００Ｖ）のうちの２相から降圧されてつくられており、よほど特殊なところでない限り整流器＋インバータや、スコット結線変圧器が用いられることはありません。ただ、三相のうち二相をとってくるかは、ある地域内で均等になるように選ばれていて、地域全体で平均的に三相がほぼ均衡するようになっています。
なお、双方にＰＷＭ制御を採用したコンバータ＋インバータとした場合でも、たしかに三相不平衡＝逆相分は無くなりますが、電源周波数の二倍で脈動する成分が際立つことになり、これも電源に対して波形歪みなどの悪さをするということには留意しなければなりません。これは、三相交流から直接単相交流を得るマトリックスコンバータを用いても...とこれは完全に蛇足ですね＾＾；；

[@I-phone16が欲しくなった]

検索したら明治大学さんには、電気電子工学科、理工学研究科 電気工学専攻がありますね。　勉強になりました。　　インピーダンス、抵抗値が不均一になるのは確かにそうなります。　　　2種電気工事士を取った後に認定電気講習受けましたが、単相２００ｖから取った電気をトランスで変換して100Vの電灯に使用するの禁止とか習いましたし、単相200Vを取れてもエアコン、溶接機、水銀灯などにしか使い道ないです。

[@誓いの人]

電気科じゃないけど電験三種取りました。資格で勉強するぐらいならそんなに難易度高くないし、まあ楽しいけど大学で勉強するってなるとしんどそうだなーと思いながらやってました。

[@ガノンドロフ-u3c]

電気科の人は三種電気主任技術者もらう為に関数電卓片手に必死でベクトル計算しまくってたのに、実は純粋な三相に触れる機会がなさすぎる問題

[@kk-xp7it]

学校って高圧受電してないのかな。

[@k.g.6114]

大学でいくらでも実験やるだろ。電験が必要な仕事なら、業務でも触るし。
物触れない学校に行った奴はアホ。

[@hohohoho1924]

@@kk-xp7it 全てかは分かりませんが小学校でも高圧受電しているところはありましたので
高圧受電盤のキュービクルタイプがどこかにあるはずです

[@ガノンドロフ-u3c]

@@kk-xp7it 教室に教育用トランスはありましたが、実際に６６００V印加されているわけではなく、敷地内に設置されたトランスで降圧したものが入ってきていました。
校舎の規模によって電柱から単相受電のとこもあったと思います。

[@北島正隆-d5x]

自分が通ってたクリニック（一応入院設備がある）ですら高圧受電でした。近所の配電盤工場（数十人規模）も高圧受電です。
学校だったら高圧じゃないのかと思います。

[@tubeismybirthplace]

スコットは多くのビルにある非常用発電で大量に使われてる。同期発電機は逆相負荷電流が流れると回転子が発熱するが、非常用は容量が小さいから影響が相対的に大きく、それを少しでも緩和しようとスコットが使われる。例示するなら鉄道みたいな特殊なものよりそっちでしょ。

[@k.suzukiecobell8824]

機械的に３相モーターを回転させ出力軸に単相発電機を接続した電力変換器もあります

[@suou7938]

効率やばそう(素人感覚)

[@k.g.6114]

そりゃーすごいな。
ノイズは小さそうだが効率は超頑張って95%くらいか？
しかし金掛かりそうだな。インバータの方が間違いなく安い。

[@北島正隆-d5x]

直流から交流のインバーターだと、既存のサイクルに同期せず無効電流が多くなったりして、太陽光発電の電力をうまく
利用することが困難になります。
そこで、直流モーターで交流の同期発電機を回したらどうなんだ（自動で強い電力に同期するんじゃね？）ということで
NEDO（新エネルギー開発機構）のテーマとして取り上げられてます。
電力発電ですね。
インバーターだと既存の電力網に同期させるのが大変そうなので、フォッサマグナを境に周波数が違う日本も
60Hzモーターを機械的に回転を5/6に落として、50Hzの同期発電機を回したら、既存の電力網に同期するのでは？

[@不良セクタ]

@@k.g.6114
一般的な三相交流電動機と単相交流発電機で構成したとして、効率は70％強というところですね。
だから効率はすこぶる悪い。
ただ、構造が単純でわかりやすく、信頼性は大変高いということで、大電力を扱える半導体技術が
なかった頃は、実はこれも大真面目に使われていた。
ちょっと応用して、身の回りでは電車なんかもかつては交直変換に電動発電機を使っていましたし、
50Hz区間も走るのに60Hzで設計されている東海道新幹線は開業以来未だに周波数変換に電動発電機を
併用しています（老朽化により2037年度末までには静止形に置き換え予定ですが）

[@abering46]

40年くらい前の話なんだが、中規模の工場で普通にやってた。しかも手作りで。

[@正弘茂木]

三相200Vから単相200Vを引き出すとき、デルタ結線ならそのまま
引き出せますが、ケースによってはスコットトランスを使ったり
します。……が、供給規程などを考えると違法になることもあるので
その点を契約を確認することが必要です。

[@hths222]

そうは言っても三相の機器内では平気で三相のうち一相から単相200とってるんですよね

[@user-rc1ek5tk2d]

現実には、そうなると思うので、厳密には、人間が触れてはならない技術なのでは？とか思ったり😂

[@k.g.6114]

そりゃ盤設計が下手ならマズイですね。実際のところは電力会社はそこまで見れないので、トラブルが起きなければ何も言われないでしょうけど。

[@774-RR]

揚水ポンプ盤の操作電源はたいてい動力から単相200とってるね

[@北島正隆-d5x]

@@774-RR さん
揚水ポンプ盤以外の制御盤でも、3相交流から単相を取ることはよくあります。
場合によっては電源の系統を分けることもあるので、RS、ST、TRと取ることもしました。

[@りーほい-u4r]

200V制御回路では実際に三相から2本使って200Vを取り出しています。
リレーやマグネットのような片切回路の場合は
RSかSTを基本とし、
S相をN側に接続していますが
サーボアンプの操作電源やステッピングモータのように
両切で成り立っているような回路では
不平衡回路防止の為、
負荷のバランスに応じて
RTの組み合わせも使ったりしています。

[@はたわ-f3t]

基本的な事ですが、電力会社側からすると、三相200Vと、単相200Vは、
基本料金も違うし、使用料金も違うので、安い三相200Vを単相200Vとして使用した時点で、契約違反の可能性があると思います。
わたくしは、電気工事士に工事してもらい、正式な単相200Vを引いてもらいました。現在スマートメーターに変わり、異常電圧、異常電流は、以前より感知されやすいので、正式使用をおすすめします。

[@k.g.6114]

そら低圧動力はダメですよ。契約によります。

[@はたわ-f3t]

​@@k.g.6114動画の内容から、低圧動力だろうと勝手に思い込んでいました。高圧電力にてキュービクルで変圧された後のお話も想定しておかなければならない事もある訳でしたね。ご指摘ありがとうございました。

[@beagle3377]

三相200Vから二線取って200V溶接機使うのに電力会社の検査で家庭用位なら良いと言われたけど只大きい電力で使って引き込み線焼かない様にと言うだけ三相メータ二線で使ってもぐるぐる回り電力会社に損はない、住んでる家には殆どの家に単相二百は来てるけど
層

[@user-zz7mh6ek2s]

相順a→b→cで考えるとYでもΔでも
『Ea+Eb+Ec=0』又は『Iab+Ibc+Ica=0』が成り立たないので
問題しかないですね。
しかしふざけたEVの業者が単相運転させて運用中の施設があるとのことなので厳しくしておきます。
ちなみに混触時はB種接地が働かず対地電圧を600V以下に抑えられない事が予想されます。

[@明治大学前川研究室]

貴重なご意見ありがとうございます。EVの充電用の単相AC電源として使っているということでしょうか。なかなかそういう情報は入ってこないので大変参考になりました。また混触時の情報も補足頂きありがとうございました。

[@user-zz7mh6ek2s]

⁠​⁠@@明治大学前川研究室ご指摘の通り3φ3w Δδ6600(V)/210(V)から1φ200(V)を
EV充電設備に給電しているようです。
この情報についてはメーカー営業担当の技術不足によるモノだと認識しております。
地絡時の対地電圧上昇については1φ取り出しが原因で
200/√3(V)から200(V)に上昇してしまうことは予測しましたが
解説していただいたY回路上での対地電圧が200(V)よりもさら上昇することまで
予測できませんでした…
尚V結線では無くΔorYでの単相負荷使用なので
電技に沿ってないB種接地では混触を防げないとの思いで
稚拙なコメント記入してしまいましたがご容赦頂けたら幸いです
失礼いたしました

[@oyoyo8817]

三相の２線から取ってきた電圧って、単相のような正弦波になるかな？

[@古川英志-v8f]

なるよ。

[@oyoyo8817]

@@古川英志-v8f 説得力なし。120度位相差の電圧を重ねて「なるのか」って説明を聞いている。

[@tkhr716]

みんなバカだね。線間でも確実に綺麗な正弦波になるよ。逆相があってもね。
ただし高調波があると歪む(理想的な正弦波にはならない)

[@oyoyo8817]

@@tkhr716 そうなる理由を君も説明してないじゃないか。それに逆相の方はむしろ正弦波になるのはわかりやすいくらいなんだから、それを誇る方がバカっぽい。120度の重畳で説明しなよ。

[@中太郎族]

​@@oyoyo8817理由が聞きたいならそう書かないと
あなたの質問のしかたが悪い

[@紫しいたけ]

とても分かりやすかったです。ありがとうございます。
柱上トランスでは低圧単相を高圧三相からとっていると思うのですが、これは変圧比が大きいことで高圧側の負荷電流が小さくなって三相不平衡を生じにくいからという理解で合っているでしょうか？

[@明治大学前川研究室]

コメントありがとうございます。確かにそうですね。私も高圧側のほうは専門ではないので少し調べてみますね。

[@user-zz7mh6ek2s]

『変圧器　V結線』って調べたらでますよ。
不平衡については平成18年3月29日経済産業省告示第65号　
(5)放射、伝導、抵抗等によるエネルギーの損失の防止
(5-2)抵抗等による電気の損失の防止
①
オの項目を民間規程で制限されています。
民間規程を遵守しているからV結線での運用は許されているという事です
まず技術に関して質問をするならご自身で調べて不明な点を洗い出してから聞きましょう

[@nakaosa111]

柱上トランスは地域で沢山あります。それぞれを３線(3相)にバランス良く割り振れば問題ないのでは。

[@k.g.6114]

V結線は何も関係ないね。お察しの通り区域内で平均する様にしているだけ。
結線がVだったりするのはその方が維持管理が簡単だからです。物だけみれば余計な重量になり損です。

[@古川英志-v8f]

電力会社の柱上トランスは単相トランスばかりのはずですよ。発電機にたどり着くまでに概ね平行に成れば良いだけなので、末端ではこんなに理屈をこねなくても大丈夫でしょう。学習や理論としては良いのですが。
卒業して時間が経つと、スコットトランスの条件を忘れる方が多くなります。
同じ大きさの単相負荷２つを同時に使うと３相が平衡しますが、同時で無かったり、大きさが異なれば３相側で平衡しないですが、スコットトランス使えば３相が平衡すると思い込む人が出て来る。
単相200V負荷が同じ大きさで３つある場合なんかは丁度平衡するので、大地電圧だけ考えれば良いのですが。（ちょっと意地悪ですね）

[@gyoden01]

自分が関わっている制御盤とかは、簡単に各相から単相取り出して使ってる
ある程度バランスが取れるように各相から分散して使うようにしてるけど問題が出たことはないな
ある程度大きな単相が必要な時は逆Vトランス使う

[@ddef-gf1zm]

スコットって動力発電機から電灯取る時に使うイメージ

[@三枝祀-z1b]

1番キレイに変換できるとしたらMG変換しかないのかと。
この時代になって回転機って話ではありますが。

[@なんだかな-m2h]

RST負荷が均等になる様にとれぱいいのですね、私が担当してる設備は偏ってるね、😮

[@北島正隆-d5x]

RとS、SとT、TとRで多くの単相負荷（ヒーターだったっけか）を取ったことがあった。

[@user-JEW-psychopath-DOUWA]

全員が偏った取り方をしたら発電所の発電コイルに力の偏りが生まれるのでタービンが少しよじれるかもしれない
そんだけの話でないの

[@seiverlime]

三相の分電盤は、基本的に赤白青ですよね。

[@RON-ri2ft]

工場で使われている制御用回路に盤の中にはトランス単相降圧で100Vを取っています、現実問題を考えて下さい3相モーターを直入れする工場設備は無いです、モーターを動かすには電磁開閉器を使い過電流が流れたら開閉器の回路切る様な、制御回路が付いているのが全てです、
何故制御回路の電源まで単相にこだわるのか意味が分かりません。
三相のバランスを考えなくてはならないのはヒーターとか単相の負荷が重い物の事を言うのであって、
まさかヒーターも単相に直してから使うなって事は言わないですよね？
ヒーターを使う時は3相ヒーターを使います、（三相に給電回路）
いろんな工場の制御盤を作又某電機メーカーのライン工事もしましたが、
このような事が問題になったのは初めて聞きます。
この問題の目的は3相交流から単相交流の作り方が言いたかっただけでは無いですか？
実際にどこかの工場に行って制御盤を見せてもらって下さい、
盤内の降圧用のトランスが2個も付いていませんから。

[@tmyiz8288]

相間で取ると違法ですよ🎉　三相受電はkW単価安いから。
不平衡を１%以下（6kW以下）、スコット・T結線など考えないとね❤
BTBで単相作るのが無難かな。ダイオードブリッジではなく、PFCにしましょう🎉

[@John-sg4jg]

最後の電力変換器の電流波形ですが、Iaの電流の前半がIb、後半がIcに流れる形になっていて、Iaの負荷が Ib, Ic の2倍になっています。
これでは、逆Vトランスの不平衡と変わらないでしょう。

[@明治大学前川研究室]

コメントありがとうございます。波形だとわかりにくくて申し訳ありません。シミュレーションデータで確認したところ実効値はIa=14.9A, Ib = 9.3A, Ic = 12Aでしたのでおっしゃられる通り完全平衡にはなっておりませんが逆V結線のIa = 2Ib = 2cよりは低いかもしれません。ただ出力位相の条件でも変わってきますので他の方のコメントでもありますが，ダイオード整流器ではこのあたりが限界だと思われます。動画17:19付近で紹介しておりますPWM整流器（双方向PFCの三相版のような回路）やアクティブバッファ回路を用いた変換器ですとより三相平衡が実現できますので別途動画での紹介も検討したいと思います。ありがとうございました。

[@washe1575]

変圧器2を仮に50:50としているんだろうけど、そこから変圧器1が13.4:86.6って数字がいきなり出る意味が分からん。100×√3÷2って計算なのは電卓弾いてわかるのだが…

[@佐田中]

DC電源使おうとすると単相のが基本だから困る

[@paisley6660]

発電所から送られてくるのは三相だと思うけど、一般家庭に引き込む際に使う変圧器ってスコットトランスなの？

[@明治大学前川研究室]

コメントありがとうございます。柱状変圧器はスコットトランスではないと思います。ただおそらく家庭用負荷容量規定が小さいのでそのような構成なのかもしれませんが調べてみたいと思います。

[@k.g.6114]

ほとんど単相ですよ。
見分け方は高圧につながる線の本数です。当たり前ですが2本なら単相。

[@tkhr716]

ぼくちんの家のお空に張ってる架空線は三相6600Vね。そんでトランスで各線間を100Vに降圧してるよ。柱上変圧器で調べてみてね、ぼくちん。

[@paisley6660]

@@tkhr716 一番上の電線が三相なら確かに線間から単相変圧器で降圧してるけど、大丈夫なのか？

[@zxctube72537]

4:50 なら、なるべく不平衡にならないように単相で取り出せば良いじゃん！スコットトランスなんて巨大なもの、配置できないんだし！というか、スコットトランスって結局不平衡になるんだし意味なくね？(よくある発想)

[@tm-lm9px]

実際の機器内では単相を取るなんてことはありふれた話で盤設計においてもバランスを頭の中で考慮する程度なのが現実の作業。
学問としては間違っていないけど大多数を占める低圧の実務においてはそんな高度なものではないのだから、わざわざ難しく表現するのは止めたほうがよい。

[@F3iAKeT5]

下請けの親方が不安定になる、そもそも契約違反って話してたの思い出した。なついなぁ。
こんな動画までお勧めに出てくるとは世も末かなぁ、って思う

[@徹-p6z]

単相はあるんだ 三相が欲しいんだ
どうすればいい？

[@wolf64m]

単相入力の３相インバータってのがあるぞ

[@徹-p6z]

@wolf64m
サイン派じゃないから
使えないんです

[@momotaro1979]

安定化電源って高級な奴なら問題ないんだけどね。周波数変換とかも出来るので楽しいよ。
低予算にしたいのなら無理かな。負荷一定でないんでしょ？
大出力が必要だとそれも大変。
単相モーターに三相発電機付いた、とんでも装置昔有ったって聞いたことあるけど都市伝説だと思ってる。

[@徹-p6z]

@@momotaro1979
シーケンサー & インバータ トランス
5アンペア 有れば

[@ti6079]

インバーターにもただのオンオフしかない矩形波インバーターと、PWMスイッチングによるサイン波インバーターもあります。
どうしてもノイズが許せないのであれば、モーターやエンジンで発電機回すとかしかないですね。

[@newmarimo]

室外機のファンくらいならわりと三相から二本だけで取ってるな

[@MikuHatsune-np4dj]

モー太に笑った

[@taromomo768]

方法も何も三相から電灯作ったらダメなのは、皆知っているぞ。高圧契約ならいいが・・・

[@さいとうとし-c8z]

建築から27年経った戸建てですが、単相３線式が家庭へ引き込まれています。
三相交流を使う事業所や家庭でも当たり前のように単相３線式が引かれています。
IH家電や能力能力ある空調機には単相200Vを利用することがありますが、この場合は単相３線式を使いますので200Vが必要な場合は、三相３線式(動力)の契約をして更に設備を買い揃えないといけないような話はないです。
家庭での話とかけ離れた話しはコンテンツとして適切ではないです。
単相インバーターを売り込むためのＰＲ動画なのですかね。だとしたら削除した方が良いですね。

[@k.g.6114]

@@さいとうとし-c8z 寝ぼけてんのか？